OpenCV：calcHist计算图像直方图
1、calcHist三种函数原型：
opencv中自带了求算图像直方图的函数calhist()，
函数原型如下：
①void calcHist( const Mat* images,
int nimages,
const int* channels,
InputArray mask,
OutputArray hist,
int dims,
const int* histSize,
const float** ranges,
bool uniform=true,
bool accumulate=false );
②void calcHist( const Mat* images,
int nimages,
const int* channels,
InputArray mask,
SparseMat& hist,
int dims,
const int* histSize,
const float** ranges,
bool uniform=true,
bool accumulate=false );
③void calcHist( InputArrayOfArrays images,
const vector<int>& channels,
InputArray mask,
OutputArray hist,
const vector<int>& histSize,
const vector<float>& ranges,
bool accumulate=false );
2、calcHist参数详解：
以第一个函数原型为例：
①const Mat* images：为输入图像的指针；
②int nimages：要计算直方图的图像的个数。此函数可以为多图像求直方图，我们通常情况下都只作用于单一图像，所以通常nimages=1。
③const int* channels：图像的通道是一个数组，如果是灰度图像则channels[1]={0};如果是彩色图像则channels[3]={0,1,2}；如果只是求彩色图像第2个通道的直方图则channels[1]={1};
④IuputArray mask：掩膜，仅对指定元素操作，默认情况设置为一个空图像，即：Mat()。
⑤OutArray hist：计算得到的直方图
⑥int dims：得到的直方图的维数，灰度图像为1维，彩色图像为3维
⑦const int* histSize：直方图横坐标的区间数。如果是10，则它会横坐标分为10份，然后统计每个区间的像素点总和
⑧const float** ranges：这是一个二维数组，用来指出每个区间的范围
⑨uniform参数表明直方图是否等距，
⑩accumulate与多图像下直方图的显示与存储有关；
3、注意的地方：
关于calHist计算直方图的结果hist，
hist的结果为统计的灰度级0,1，…，255的数量；
表示一维或三维的矩阵；
对于直方图结果矩阵，访问形式为：
cout<<hist.at<float>(i)<<endl;
4、灰度图的直方图绘制：
#include <opencv2\opencv.hpp>
#include <opencv2\highgui\highgui.hpp>
#include <opencv2\features2d\features2d.hpp>
#include <opencv2\core\core.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;
int main()
{
Mat srcImage = imread("mask.jpg");
imshow("【原图】", srcImage);
int channels = 0;
MatND dstHist;
//接下来是直方图的每一个维度的柱条的数目
int histSize[] = { 256 };
//如果这里写成int histSize = 256;
//那么下面调用计算直方图的函数的时候，该变量需要写 &histSize
//定义变量用来存储单个维度的数值的取值范围
float midRanges[] = { 0, 256 };
const float *ranges[] = { midRanges };
calcHist(&srcImage, 1, &channels, Mat(), dstHist, 1, histSize, ranges, true, false);
//calcHist 函数调用结束后，
//dstHist变量中将储存了直方图的信息;
//用dstHist的模版函数 at<Type>(i)得到第i个柱条的值
//at<Type>(i, j)得到第i个并且第j个柱条的值
Mat drawImage = Mat::zeros(Size(256, 256), CV_8UC3);
double g_dHistMaxValue;
minMaxLoc(dstHist, 0, &g_dHistMaxValue, 0, 0);
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
int value = cvRound(dstHist.at<float>(i) * 256 * 0.9 / g_dHistMaxValue);
line(drawImage, Point(i, drawImage.rows - 1), Point(i, drawImage.rows - 1 - value), Scalar(255, 0, 0));
}
imshow("【直方图】", drawImage);
waitKey(0);
return 0;
}
5、彩色直方图的绘制：
int main()
{
Mat srcImage = imread("mask.jpg");
imshow("【原图】", srcImage);
int channels = 0;
MatND dstHist;
int histSize = 256 ;
float midRanges[] = { 0, 256 };
const float *ranges[] = { midRanges };
calcHist(&srcImage, 1, &channels, Mat(), dstHist, 1, &histSize, ranges, true, false);
//绘制蓝色通道
Mat b_drawImage = Mat::zeros(Size(256, 256), CV_8UC3);
double g_dHistMaxValue = 0;
minMaxLoc(dstHist, 0, &g_dHistMaxValue, 0, 0);
for (int i = 0; i < histSize; i++)
{
int value = cvRound(dstHist.at<float>(i) * 256 * 0.9 / g_dHistMaxValue);
rectangle(b_drawImage,
Point(i * 8, b_drawImage.rows - 1),
Point(i * 8 + 256 / histSize, b_drawImage.rows - 1 - value)
,Scalar(255, 0, 0), -1);
}
imshow("【蓝色通道的直方图】", b_drawImage);
//绘制绿色通道
channels = 1;
calcHist(&srcImage, 1, &channels, Mat(), dstHist, 1, &histSize, ranges, true, false);
Mat g_drawImage = Mat::zeros(Size(256, 256), CV_8UC3);
minMaxLoc(dstHist, 0, &g_dHistMaxValue, 0, 0);
for (int i = 0; i < histSize; i++)
{
int value = cvRound(dstHist.at<float>(i) * 256 * 0.9 / g_dHistMaxValue);
rectangle(g_drawImage,
Point(i * 8, g_drawImage.rows - 1),
Point(i * 8 + 256 / histSize, g_drawImage.rows - 1 - value),
Scalar(0, 255, 0), -1);
}
imshow("【绿色通道的直方图】", g_drawImage);
//绘制红色通道
channels = 2;
calcHist(&srcImage, 1, &channels, Mat(), dstHist, 1, &histSize, ranges, true, false);
Mat r_drawImage = Mat::zeros(Size(256, 256), CV_8UC3);
minMaxLoc(dstHist, 0, &g_dHistMaxValue, 0, 0);
for (int i = 0; i < histSize; i++)
{
int value = cvRound(dstHist.at<float>(i) * 256 * 0.9 / g_dHistMaxValue);
rectangle(r_drawImage,
Point(i * 8, r_drawImage.rows - 1),
Point(i * 8 + 256 / histSize, r_drawImage.rows - 1 - value),
Scalar(0, 0, 255), -1);
}
imshow("【红色通道的直方图】", r_drawImage);
waitKey(0);
return 0;
}
6、【注】：
calhist()函数求得的直方图返回值是一个一维或三维等的矩阵；不是二维；
通过hist.at<float>(i)格式访问；
